加速度传感器灵敏度校准(pulse)
测控技术与仪器英语
测控技术与仪器英语随着科技的不断发展，测控技术和仪器在各个领域中得到了广泛应用。
无论是在航天、电力、通讯、医疗还是工业制造等领域，测控技术和仪器都起着至关重要的作用。
因此，掌握测控技术和仪器英语成为了现代工程技术人员必备的技能之一。
本文将介绍测控技术和仪器英语的基本知识和应用。
一、测控技术英语1. 仪器仪器在测量和控制中起着重要作用。
以下是一些常用仪器的英语名称：(1) 电子万用表：Digital Multimeter (DMM)(2) 示波器：Oscilloscope(3) 频谱分析仪：Spectrum Analyzer(4) 信号发生器：Signal Generator(5) 功率计：Power Meter(6) 热电偶：Thermocouple(7) 压力传感器：Pressure Sensor(8) 加速度传感器：Accelerometer2. 测量单位在测量中，我们需要了解一些基本的测量单位。
以下是一些常用的测量单位及其英语缩写：(1) 长度：米(Meter, m)(2) 重量：千克(Kilogram, kg)(3) 时间：秒(Second, s)(4) 温度：摄氏度(Celsius Degree, ℃)(5) 电流：安培(Ampere, A)(6) 电压：伏特(Volt, V)(7) 电阻：欧姆(Ohm, Ω)(8) 频率：赫兹(Hertz, Hz)3. 传感器传感器是测量和控制中常用的设备，它可以将物理量转换成电信号。
以下是一些常用传感器的英语名称：(1) 温度传感器：Temperature Sensor(2) 湿度传感器：Humidity Sensor(3) 压力传感器：Pressure Sensor(4) 光电传感器：Photoelectric Sensor(5) 加速度传感器：Accelerometer(6) 磁力传感器：Magnetic Sensor(7) 重力传感器：Gravity Sensor(8) 声音传感器：Sound Sensor二、仪器英语1. 电子万用表电子万用表是一种常用的测量仪器，它可以测量电压、电流、电阻等物理量。
加速度传感器原理、结构、使用说明、校准和参数解释
根据牛顿第二定律F=m*a；惯性力等于质量快质量乘以加速度。 将以上两个公式进行组合可得到Q=d*m*a；其中，d和m在当加速度传 感器的压电陶瓷材料和质量块的质量确定之后就是固定值。
在传感器的可测范围之内，Q和a呈线性关系，可通过电荷Q来表征加 速度值。
质量块
压电 陶瓷
结构与特征
11、耐冲击性 对于物理冲击的界限值。
12、传感器质量 传感器质量最好小于待测物的十分之一。
压电型振动传感器分类
压电型加速度传感器
电荷输出型 电压输出型
通用型 小型 高灵敏度型 高/低温型 防水绝缘型 3轴加速度
电荷输出型部分型号
电压输出型部分型号
三轴加速度传感器部分型号
防水绝缘加速度传感器部分型号
6、接地噪音 如果有两个或两个以上的接地端的时候，那么噪音可能从接地端引入，系统只设一个
接地端或者使用绝缘加速度传感器/绝缘螺栓可消除。 7、热电灵敏度
压电陶瓷和热电传感器用的元件有相同的组成，温度变化会产生电荷，几Hz以下的测 定必须注意。 8、最大使用加速度
压电型加速度传感器的动态范围很宽。最大使用加速度需满足两个条件：1是保证加速 度和输出为线性，2是内藏放大器最大输出电压是否饱和。
与声发射传感器比较 检测低频信号 检测更强的信号 信号具有指向性 非内置放大加速度传感器为电荷输出
压电型加速度传感器原理
压电元件是受到惯性力F后会产生电荷的功能材料，其压电常数的定义如下：
所以，电荷Q=d*F；其中Q为电荷量，d为压电常数，F为受到的力。 压电型加速度传感器的机构如右图所示，压电陶瓷受到的力主要是质
接近螺钉固定的效果 胶带固定：适用于振动频率低振幅小时的一种便利方法 绝缘螺栓固定：绝缘螺栓使加速度传感器和被测物电气
g-sensor校准标准
g-sensor校准标准
G-Sensor即重力传感器，是一种能够感知手机或平板电脑等设备的重力方向和强度的传感器。
以下是G-Sensor校准的标准方法：
1. 确认屏幕方向：通过ro.sf.rotation=（0,90,180,270）确认屏幕方向。
2. 关闭自动旋转功能。
3. 下载gsensor校准APP到设备，如Z-DeviceTest_v1.12.apk。
4. 确认报点是否准确：通常未经校准的gsensor都不是非常准，需要通过报点数值进行判定。
通常情况下，x、y、z值分别在自己的方向上为9.8附近的值即可满足校准需求。
若值为9.8的4倍或者1/2倍或者N倍，可相应的通过驱动或者HAL进行修改及补偿。
5. 判定gsensor的方向：评判gsensor的方向需要参考标准坐标系（符合右手定则）。
具体方法如下：
- 平板水平放置在桌面上，正面面对自己。
此时Z轴应该为正值，且值为9.8左右，x、y轴应该为0值左右。
- 平行于身体的为x轴，左边不动，右边抬起时，x轴的数值应该由0开始增大，直到垂直时为正9.8左右。
- 垂直于身体的为y轴，下边不动，上边抬起时，y轴中的数值应该由0开始增大，直到垂直时为正9.8左右。
如果G-Sensor的校准结果不符合上述标准，可以相应地修改gsensor.cfg，调整x、y 轴的位置以及正负值，直到满足要求为止。
然后水平放置，点击校准，此时gsensor可以正常工作。
调节灵敏度检查方法
调节灵敏度检查方法
调节灵敏度是指调整某种设备或系统对输入信号的响应程度。
在不同的领域中，调节灵敏度的方法也会有所不同。
以下是一些常见的调节灵敏度的检查方法：
1. 实验室设备，对于实验室仪器设备，如光谱仪、色谱仪等，通常可以通过调节仪器上的控制面板或软件界面来进行灵敏度的调节。
检查方法包括使用标准样品进行测试，观察输出信号的变化，并根据需要调整灵敏度参数，以确保仪器对样品的响应符合实验要求。
2. 传感器和探测器，在自动化和控制系统中，传感器和探测器的灵敏度调节非常重要。
通常可以通过改变传感器的工作范围或调整控制系统的反馈参数来实现。
检查方法包括使用标准信号源进行校准，比较传感器输出和标准信号的差异，并进行相应的调整。
3. 电子设备，对于电子设备，如音频设备、摄像机等，灵敏度的调节通常涉及到增益或灵敏度控制。
检查方法包括使用标准输入信号进行测试，观察输出信号的变化，并根据需要调整增益或灵敏度参数，以获得所需的信号质量和响应速度。
4. 机械系统，在机械系统中，灵敏度调节可能涉及到调整机械部件的松紧程度或灵敏度参数。
检查方法包括使用标准负载或输入信号进行测试，观察系统的响应，并根据需要调整机械部件的工作状态或参数，以确保系统的稳定性和性能。
总的来说，调节灵敏度的检查方法通常包括使用标准信号源或样品进行测试，观察系统或设备的响应，并根据需要调整相关参数或部件，以确保其符合预定的工作要求。
在进行调节灵敏度时，需要注意保持测试环境的稳定性和准确性，以获得可靠的调节结果。
MEMS传感器设计中的精度校准方法研究
MEMS传感器设计中的精度校准方法研究MEMS传感器是一种微型化的传感器，具有体积小、重量轻、功耗低、响应速度快等优点，广泛应用于各种领域，如汽车电子、医疗仪器、智能手机等。
在MEMS传感器设计中，精度校准是非常重要的一环，可以有效提高传感器的测量精度和稳定性。
精度校准是指通过对MEMS传感器实际输出值与标准值进行比较分析，找出误差源并进行补偿，以达到提高传感器测量精度的目的。
在MEMS传感器设计中，精度校准主要包括以下几种方法：一、零点校准零点校准是指在传感器没有受到任何外力作用时，记录其输出值作为零点参考值，通过与标准值的比较来修正传感器的零点误差。
零点校准可以通过激励传感器产生零位输出，或者通过软件进行零点偏移校准。
零点校准是保证传感器测量准确性的基础，是其他校准方法的前提。
二、灵敏度校准灵敏度校准是指在传感器受到外力作用时，记录传感器输出值与标准值之间的差异，通过修正增益值来提高传感器的灵敏度和线性度。
灵敏度校准可以通过改变电路中的放大倍数或者调整传感器的物理结构来实现。
灵敏度校准可以有效减小传感器的非线性误差，提高测量的准确性。
三、温度补偿温度对MEMS传感器的稳定性和精度影响非常大，温度补偿是一种常用的校准方法。
通过在传感器中加入温度传感器，实时监测环境温度，并根据温度变化对传感器输出值进行修正，从而提高传感器的稳定性和精度。
温度补偿需要在不同温度条件下进行实验，建立温度补偿模型，通过对测量数据的处理来实现。
四、误差分析与修正在MEMS传感器设计中，误差分析是非常重要的一步，只有找出误差来源才能有效进行修正。
通过对传感器工作原理、电路结构、传感器元件材料等因素进行分析，找出误差来源，并采取相应的修正措施，如调整工艺参数、优化电路设计等方式来提高传感器的精度和稳定性。
五、实验验证最后一步是通过实验来验证传感器的精度校准效果。
选择合适的测试方法和测试仪器，对校准后的传感器进行多次测量，分析实验数据，评估传感器的精度和稳定性。
加速度传感器参数说明【详解】
参数说明及工作原理：1.电荷灵敏度加速度计一般采用PZT压电陶瓷材料，利用晶体材料在承受一定方向的应力或形变时，其极化面会产生与应力相应的电荷，压电元件表面产生的电荷正比于作用力，因此有Q=dF其中，Q为电荷量，d为压电元件的压电常数，F为作用力。
加速度计的电荷灵敏度则是加速度计输出的电荷量与其输入的加速度值之比。
电荷量的单位取pC，加速度单位为m/s2。
（1g=9.8m/s2）2.电压灵敏度如果要换算加速度计的电压灵敏度，则可用下面公式得到SqSa = （v/ms-2）CaSq为电荷灵敏度，单位pC/ms-2；Ca为电容量，单位pF。
Sa电压灵敏度单位V。
3.频率响应（1）谐振频率，为加速度计安装时的共振频率，随产品附有谐振频率曲线（低频传感器不附图）。
（2）频率响应一般采用谐振频率的1/3—1/5。
加速度计频响在1/3谐振频率时，频响与参考灵敏度偏差≤1dB，（误差<10%）。
频响在1/5谐振频率时，频响与参考灵敏度≤ 0.5dB （误差<5%）。
我公司传感器频响均以1/3谐振频率计算。
4.最大横向灵敏度比加速度计受到垂直于安装轴线的振动时，仍有信号输出，即垂直于轴线的加速度灵敏度与轴线加速度之比称横向灵敏度。
5. 电荷输出的压电式加速度计配合电荷放大器，其系统的低频响应下限主要取决于放大器的频响。
二、安装技术及注意事项：（一）安装方式用加速度计进行测量，为使数据准确和使用方便，可使用多种方法安装，现介绍几种供选用。
1.螺钉安装RC6000系列加速度计有M5、M3安装孔及传感器自带螺栓等形式，以M5孔居多。
加速度计随产品附有安装螺钉。
使用螺钉安装，它的使用频率响应可近似原标定的频率响应，且称刚性安装。
螺钉安装是在允许打孔的被测物上沿振源轴线方向打孔攻丝。
2.粘接安装在被测物体不允许钻孔时，可使用各种粘接剂，如“502”、环氧树脂胶、双面粘胶带、橡皮泥。
应注意，前二种方法的使用频率接近刚性安装方法，后两种一般用于低频现场，且会使被测频率大大降低。
加速度传感器灵敏度校准(pulse)
5、实验数据及处理
（1）数据记录 型号： CA-YD-193 出厂编号： 96363
工作温度：-40℃——120℃ 最大横向灵敏度比：<5% 出厂灵敏度 X：9.85mv（m/s²） Y：10.02 mv/（m/s²） Z：9.67 mv/（m/s²） 实验灵敏度 Z：9.55 mv/（m/s²）
最大允许加速度：5000m/s²
加速度传感器灵敏度校准（pulse）
1、实验目的
（1）学习压电晶体型加速度传感器基本工作原理； （2）学习压电晶体型加速度传感器电荷灵敏度的标定，并与该传感器出厂指标比较。
2、实验原理
压电式加速度传感器最常见的类型有三种，即中心压缩型、剪切型和三角剪切型。中心 压缩型压电加速度传感器的敏感元件由两个压电晶体片组成，其上放有一重金属制成的惯性 质量块，用一预紧硬弹簧板将惯性质量块和压电元件片压紧在基座上。整个组件就构成了一 个惯性传感器。为了使加速度传感器能正常工作，被测系统振动的频率应该远低于加速度传 感器的固有频率。根据牛顿第二定律，由于惯性质量块和基座之间的相对运动，压电元件片 就受到与之相应的交变压力的作用，因此加速度传感器就能输出与被测振动加速度信号成比 例的电荷量。 压电片在某特定平面上所产生的电荷量可由下式决定：
6、注意事项
（1）加速度传感器使用时，由于其紧固螺钉的扭矩，会影响传感器的灵敏度，所以在固 定时应按照规定紧固； （2）本实验使用的传感器也有一定的横向灵敏度，故在校准时应将校准仪的横向刚度考 虑进去； （3）选用传感器时，要根据实际情况选取，在质量允许的情况下尽可能选质量大一点的 传感器，这样可以提高其灵敏度， （4） 要严格保证传感器接线头的清洁， 接线头处应避免导线缠绕， 尽量使线成直线状态， 这样有助于提高其信噪比，减少对实验数据的影响。
PULSE系统入门手册与常见问题解答 版本12-21
3.1 传感器的灵敏度如何输入，工作方式 Direct/CCLD/Preamp 如何选择 .. 18 3.2 加速度计的安装............................................................................................. 19 3.3 传声器的安装................................................................................................. 21 3.4 电荷放大器与 PULSE 共同使用时的用法................................................... 21 3.5 机箱风扇控制................................................................................................ 22 3.6 校准器、声级计一定要使用碱性电池......................................................... 23 3.7 BNC 和 LEMO 接头的电缆及使用时勿打结............................................... 23 3.8 如何向传感器数据库添加传感器信息......................................................... 23 3.9 如何最大限度的利用通道的动态范围采集数据........................................ 23 3.10 如何测量极低频信号(如次声、低频振动)、极高频信号(水声、冲击) 24
使用pulse软件进行模态分析的基本过程
使用pulse软件进展模态分析的根本过程
自我在实践中总结〔pulse软件学习体会〕
一、导入数据；
●初始设置〔大局部情况下可不进展〕
●观察各点鼓励的频率响应函数图〔可以通过改变颜色来加以区别〕
二、导入几何形状
●点击Draw-Aanimate或快捷方式〔如果几何形状上的点以及编号、测量顺序与
数一致，可直接进入，否则，指定鼓励测量点的位置与方向，还可重新设定〕
三、模态分析
四、模态振型正交性验证
四、注意问题
●数据和几何形状可以分开处理，但相互关联时要注意相互对应；
●建立几何模型时要可以根据测量顺序对测量点进展编号；
●模态分析结果可进展归一化检查。
五：一些说明
●自由度说明
〔如上图〕，表示鼓励点为4号点，鼓励方向为+z方向，响应点为15号点，加速度传感器安装方向为+*方向，可以修改。
●模态拟合时的规律
同一测量方向两较近的点拟合后所得的模态频率根本一致，同一测量方向两较远的点拟合后所得的模态频率差异也不大；
不同测量方向两点拟合后所得的模态频率相差较大；
只有全部测量后的获得正确结果的点都参与拟合，当点数较大时，拟合后所得结果比较正确。
六：局部技巧：
重新分析
添加其它频段的点：移动分析围即可。
压电式加速度计及力传感器电荷灵敏度相对校准法
压电式加速度计及力传感器电荷灵敏度相对校准法实验目的1、掌握压电式加速度计及力传感器电荷灵敏度的相对校准方法;2、熟悉压电式传感器与电荷放大器配套使用方法。
实验内容1、用加速度计校准器(Calibrator)校准加速度计电荷灵敏度;2、用同一装置校准力传感器电荷灵敏度。
实验装置及校准原理1、测试系统，见图1。
电荷放大器电压表 2626标准加速度计被校传感器电荷放大器电压表2635 校准器图1 用校准器进行加速度计相对校准示意图2、加速度计校准器。
B&K4291是一种便携式加速度计校准器，它内装固定频率79.6Hz(500rad/s)的正弦信号发生器和低功率放大器，可驱动有内外两个台面的微型振动台，2使台面产生加速度幅值为10?0.2m/s(可通过前面板右下方的旋钮微调)。
见图23、电荷放大器。
为具有很高输入阻抗的适调放大器，与压电式传感器配用，将电荷输出转换为电压输出。
B&K2635和2626电荷放大器前面板上方的一组(三个)灵敏度适调旋钮，可给出nn三位数的设置值(pC/unit);前面板中心的增益旋钮用于设置输出量程(mV/unit);qu电荷放大器增益为G,n/n(mV/pC) uq-2S设加速度计或力传感器的电荷灵敏度为，单位为pC/ms(加速度计)或pC/N(力q传感器)，则传感器与电荷放大器配套后的系统灵敏度为S,S,G,S,n/n qquqSnS在已知传感器的灵敏度情况下，通常使值与一致，此时系统灵敏度为 qqq S,nu此即所谓灵敏度适调。
电荷放大器前面板左下方和右下方分别为高通滤波器和低通滤波器设置旋钮，设置高通和低通的截止频率。
SS已知的标准传感器和待校准的加速度4、加速度计的相对校准法。
将一个电荷灵敏度qq计分别固定在B&K4291校准器内、外台面上，配套电荷放大器2626和2635，并接电压表，如图1。
nS假定2626的值与标准加速度计的一致，n=100mV/unit，微调4291的振幅，qqu使与2626相连的电压表读数为1V(0.707V)，则此时台面振动加速度峰值pkrms2=10.0m/s。
PULSE 入门手册与常见问题解答 v12-14
2692电荷放大器的输入灵敏 度用加速度计的灵敏度， 输出 灵敏度可比原值大， 但要避免 放大器及PULSE过载 4383、 4384、 4326 电荷输出式加速度 计
3560B/C/D前端
PULSE软件设置要点： 1、加速度计通道属性中输入 方式要选Direct 2、 信号灵敏 度要用电荷放大器 2692 的输 出灵敏度
「在测量前先使用 4231 型声压级校准器、 4294 型振动校准器校准您的 PULSE 系统」 页 1/50
PULSE 系统入门 与 常见问题解答
PULSE Version 12-14
传感器与 PULSE 系统的常见连接
3560B/C/D前端 PULSE软件设置要点： 1、 Microphone通道属性中输入方式 要选Preamp 2、 极化电压pol根据传 七芯LEMO电缆 4190型传声器 +2669型前置放大器 声器校准卡片上信息决定 点对点直连网线
3560B/C/D前端
PULSE软件设置要点： 1、 Microphone通道属性中输入方 式要选 Preamp 2 、极化电压 pol 要根据传声器校准卡片上信息决 定十芯LEMO电缆点对点直连网线 声强探头
3560B/C/D前端
PULSE软件设置要点： 1、 Micphone通道属性中输入方 式要选 CCLD 2 、极化电压 pol 不选
BNC同轴电缆 4189型传声器 +2671型前置放大器
点对点直连网线
「在测量前先使用 4231 型声压级校准器、 4294 型振动校准器校准您的 PULSE 系统」
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PULSE 系统入门 与 常见问题解答
3560B/C/D前端
PULSE Version 12-14
振动加速度传感器 参数指标及测试方法
关于加速度指标的表示方法及测试方法黄正本文仅说明常用指标，对于相频响应、功率谱密度等指标，需要时另描述。
案例1MOI 7100加速度传感器1：频响表示方法1.1参考灵敏度，指在什么频率下（一般惯例是160Hz，或者100Hz），什么温度下（如果有温补要求），在多少加速度条件下，测试出来的灵敏度。
该灵敏度是校准值，是正确的。
例如，F=160Hz，幅值2G，FT810测试加速度计的得到的波长变化量为417.7pm，那么该单位为:285.35pc/g ;1.3频响的表示方法表示在幅值频率响应范围内，某频率处的灵敏度，相对于参考灵敏度（它是准确的），允许的一个误差范围；它可以用百分比表示，或者用dB表示；通常用±5%、±10%或者±1dB，±3dB；1）通常，频响的表示方法是采样图表的形式表示更为准确。
2）也可以采用如下的表示方法即：±5%和±3dB两个指标；尤其是产品指标不好的情况下，采用这种方式表示。
但是，特别强调一点，允许单调变化，如果不是单调变化，通常归也为指标很差。
也就是要么频响曲线缓慢上升或者下降（允许弯曲），但不应该是时大时小毫无规律。
1.4横向灵敏度理想情况下，与轴向垂直90度的方向的灵敏度，与参考灵敏度相比，应该是0%；但由于制造等原因，这个横向灵敏度可高达±5%。
2：频响的测试方法2.1按1/1倍频程或者1/3倍频程选择要测试的频率点；2.2 选择加速度幅值；2.3 按选定的频点，进行定频测试，每次测试一段时间，如100Hz时，测试20s，保存数据。
2.4数据分析1）对每个频点，可选择时域a)峰峰值or b)有效值，可通过平均的方式获取；也可以选择fft，对应频点的幅值；2）将所有的幅值Sai，和参考灵敏度所对应频点的幅值Sa0进行比较。
3）画图：纵坐标：（Sai-Sa0）/Sa0 * 100%,横坐标：对应的Sai的频点。
BK_PULSE_操作手册中文版
1.1 软件安装步骤 ................................................................................................5 1.2 建立前端与计算机之间的网络通讯 ............................................................6 1.3 授权方式：加密匙 配合 授权文件 ............................................................7 1.4 如何升级 PULSE ...........................................................................................7 1.5 PULSE Knowledge Library 知识库...............................................................8
实验三 加速度传感器频率响应标定
一、实验目的 1.了解激振台的使用方法 2.熟悉加速度传感器的动态特性 3.掌握加速度传感器的动态特性标定方法
二、实验仪器 激振台
电荷放大器
控制器
软件平台
功放
激振台
上图中各控制部分作用如下： 电荷放大器：对标准传感器进行调理，因为标准传感器是电 荷输出的压电传感器。 功放：为激振台的起振提供能量 软件平台：开启和关闭激振台，并设置标定参数，如起始频 率、截止频率、中心频率等。 控制器：软件平台通过控制器对激振台进行操作。 三、实验原理 传感器的动态特性是指输入量随时间变化时传感器的响应 特性，传感器对不同频率成分的正弦输入信号的响应特性， 称为频率响应特性。 截止频率：指幅值比下降到零频率幅值比的 倍时所对应的 频率，截止频率反映传感器的响应速度，截止频率越高，传 感器的响应越快
通频带：传感器在对数幅频特性曲线上幅值衰减3dB时对 应的频率范围 工作频带：当传感器的幅值误差为±5%（ ±10% ）时其增益 保持在一定值内的频率范围。 在本实验中，我们采用扫频法对加速度传感器进行频率响应标定 四、实验步骤 1.先将传感器固定在激振台上，并连接好
2.打开软件运行图标，选择扫频文件
1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7
2
Ch2
Transmissibility (referencHz)
Phase relative to Ch1
10
100
Frequency (Hz)
400 400
3.点击setting按钮，进行参数设置 （1）起始及截止频率以及对应振动g值
（2）中心频率以及对应g值设置
4.设置完成后，点击Run按钮，开始扫频
五、试验结果 1.幅频特性
压电式阻抗头的标定
国内统一刊号CN31-1424／TB 2020/1 总第278期压电式阻抗头的标定王玲 / 陕西省计量科学研究院摘 要 通过分析压电式阻抗头的结构及工作原理，同时利用实验室现有的中频振动标准装置，设计了此类传感器动态指标（参考灵敏度、频率响应、幅值线性度）的标定方法，并举例进行了标定方法的验证，保证了该类传感器量值传递的准确性。
关键词 压电式阻抗头；中频标准振动台；PULSE 多功能信号分析仪0 引言阻抗头是测量机械阻抗的换能原件，是测量点阻抗必不可少的传感器。
它的性能优劣对测试结果有着很大影响。
压电式阻抗头是一种压电式力和加速度的复合传感器，可以同时测量结构同一点的力值和加速度值。
众所周知，对结构的机械阻抗的测量是对结构进行模态分析和动特性研究的基础[1]，对于由阻抗头获得的机械阻抗的数据准确度要求高，所以此类传感器的标定就越来越受到重视。
利用实验室现有的中频振动标准装置来标定此类传感器动态指标（参考灵敏度、频率响应、幅值线性度），保证了该类传感器量值传递的准确性。
阻抗头结构如图1所示[2][3]，它是一个压电式力传感器和一个压电式加速度传感器构成的组合体，两者背对背地安装在同一基座上。
标定时，阻抗头安装在中频标准振动台上，由阻抗头的力输出端和加速度输出端分别获得力和加速度信号。
1—安装端；2—外壳；3—质量块；4—加速度压电元件；5—基座；6—加速度输出端；7—力输出端；8—力压电元件图1 阻抗头的构成1 测试方法根据压电式阻抗头的原理分析，设计了阻抗头的标定方法。
1）压电加速度传感器灵敏度的标定通常是在中频振动标准装置上进行的。
将被检加速度传感器固定在标准振动台上，由振动台产生一个正弦振动量，当传感器承受机械振动后，将产生一个与振动加速度成正比的电压输出，通过数字电压表测量其输出电压，传感器的加速度灵敏度S 为输出电压与振动加速度之比。
即S = U a式中：U —— 传感器的输出电压，mV； a —— 振动加速度，m/s 2用中频振动标准装置依据JJG 233-2008《压电加速度计检定规程》[4]来标定阻抗头加速度输出的动态指标（参考灵敏度、频率响应、幅值线性度）。
加速度计校准
三.加速度计及传声器的校准与校准系统----------------------------------- P.131) 加速度计的校准简介------------------------------------------------------------P.132) 加速度计的校准系统------------------------------------------------------P.141.磁悬浮空气轴承加速度计校准系统(5Hz-20KHz)---------------------------------------- P.142.超低频大振幅空气轴承低频加速度计校准系统(DC-500Hz)-------------------------------P.153.冲击加速度校准系统(20g-10000g)--------------------------------------------------- P.154.Hopkinson 弹性桿大冲击加速度校准系统( >100000g)---------------------------------- P.155.便携式加速度计校准器------------------------------------------------------------- P.166.传感器橫向灵敏度校准系统 ---------------------------------------------------------P.163)传声器的校准系统--------------------------------------------------------------P.171. 传声器校准工作站 9350 C ----------------------------------------------------------P.172. 915A01型号的活塞发生器式组件 -----------------------------------------------------P.174) 压传感器校准-------------------------------------------------------------------P.171.静压传感器校准 -------------------------------------------------------------------P.172. 动态压力传感器校准 ---------------------------------------------------------------P.18三.加速度计的校准与校准系统1)加速度计的校准简介振动与冲击测量中所使用的加速度传感器,出厂需要检定其全面技朮性能.给出灵敏度,非线性,频响等性能指标;使用一段時间后(如一年后),或每次重要測試前后都要对传感器重新进行检定.加速度传感器检定的项目可分为三类: a)工作特性的校准:包括参攷灵敏度,频率响应,谐振频率,幅值线性, 橫向灵敏度比,电阻抗等. b)环境特性的校准:包括极限加速度,温度响应,极限工作温度,基座应变灵敏度,声灵敏度, 磁灵敏度等. c)物理,几何参数:包括重量,极性,安装螺纹,几何尺寸等.其中工作特性的校准为主耍检定的项目.在进行传感器检定時,要严格遵守有关检定规程.为获得最好的測試精度,传感器应与其配套的放大器联合校准.A)加速度传感器灵敏度的校准: 加速度传感器灵敏度是指它所接受的加速度与它所产生的电量(电荷或电压)之比.通常以电荷灵敏度 pc/g (pc s2/m)或电压灵敏度mv/g(mv s2/m) 表示.校淮方法有:a)絕对法校淮,又称振幅測量法,即将被校加速度传感器安装在一高精度的振动台上,通过激光干涉測振仪准确测量振幅(Xo),和測量出振动频率 (f ),再计算出被校加速度传感器灵敏度:S a = U/(2 f )2Xo式中 U ----被校加速度传感器输出电压(峯值)f ---- 振动频率;Xo -------- 振动振幅.校准不确定度,在参攷频率点可达 +/- 0.5% 或更好,在频率超过2kHz-10kHz,约为1-2%.b)比较法校淮, 又称背对背比较法, 如下图所示,將被校加速度传感器安装在参攷的标准加速度传感器上(背上),然后一起安装到校准用振动台面上.通过频率(f)电信号放大后,驱动校准用振动台产生振动.通过測量被校加速度传感器和标准加速度传感器输出电压之比(k),就可获得被校加速度传感器灵敏度 S a :S a = kS r其中 S r是参攷的标准加速度传感器灵敏度. 校准不确定度,在参攷频率点可达+/-1% 或更好,在频率超过2kHz-10kHz,约为2-3%.B)加速度传感器幅值线性度的标定:同樣也有絕对法校淮和比较法校淮.再此仅介绍较常用的比较法校淮.也是將被校加速度传感器安装在参攷的标准加速度传感器上(背上),但是它是一起安装到能产生较大加速度(大到10000g)的校准用冲击台面上.不确定性约2.5% - 5%.而幅值线性度指标,一般规定,用于振动測量为 <5%;而用于冲击測量为<10%.有关幅幅值线性度的计算方法采用最小二乘法,可参照中国标准总局JJG-233-81”压电加速度计检定规程”.2)加速度计校准系统美国压电有限公司在其应用领域提供多种校准和测试服务。
基于PULSE测试系统的NVH测试与分析方法
７ ８
文章 编 号 ：０ １３ ９ （０ ２ ｏ — ０ ８ ０ １０ － ９ ７ ２ １ ）８ ０ ７ － ３
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第８ 期 ２１ ０ ２年 ８月
基 于 Ｐ Ｌ Ｅ测试 系统的 Ｎ Ｈ测试与分析方法 水 ＵＳ Ｖ
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信号会 自动编号并以 ＊ｔ格式保存 到事先设置好的工作 目录下。 ｐｉ 当然 ， 在采集数据之前应该设置号采样频率等相关参数 。
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故可知加速度、速度以及位移幅值之间相差 1000 倍。
实验仪器连接框图 （1）使用模拟万用表检查插座是否正确接地，正确接地才能继续进行本实验； （2） 将待校准加速度传感器安装在校准仪的安装螺栓上， 并将各仪器如图依次正确连接， 确认无误； （3）激活整个系统，在电荷放大器上输入初始灵敏度； （4）打开校准仪，看软件读数是否为 10m/s2，如若不是则调节电荷放大器上的灵敏度， 使其为 10m/s2， 此时电荷放大器上的灵敏度即为被校准传感器的灵敏度， 并记录相应的数据； （5）实验完毕，仪器归回原位，进行数据处理。 如待校准传感器为电荷型，则需要通过电荷放大器与数据采集仪相连。 本实验只对 Z 轴方向的灵敏度进行校准。
7、实验小结
通过本实验的学习，使用传感器时要先对其灵敏度进行校准。否者将影响实验结果，致 使实验数据失真，将影响结果分析。 加速度传感器的选用时，在不影响实验的情况下，尽可能选用灵敏度较大传感器，使用 过程中，应尽量减少人为因素对其灵敏度的影响，以免影响实验数据。
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MADE BY REDBO3312 IN HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY
加速度传感器灵敏度校准（pulse）
1、实验目的
（1）学习压电晶体型加速度传感器基本工作原理； （2）学习压电晶体型加速度传感器电荷灵敏度的标定，并与该传感器出厂指标比较。
2、实验原理
压电式加速度传感器最常见的类型有三种，即中心压缩型、剪切型和三角剪切型。中心 压缩型压电加速度传感器的敏感元件由两个压电晶体片组成，其上放有一重金属制成的惯性 质量块，用一预紧硬弹簧板将惯性质量块和压电元件片压紧在基座上。整个组件就构成了一 个惯性传感器。为了使加速度传感器能正常工作，被测系统振动的频率应该远低于加速度传 感器的固有频率。根据牛顿第二定律，由于惯性质量块和基座之间的相对运动，压电元件片 就受到与之相应的交变压力的作用，因此加速度传感器就能输出与被测振动加速度信号成比 例的电荷量。 压电片在某特定平面上所产生的电荷量可由下式决定：
6、注意事项
（1）加速度传感器使用时，由于其紧固螺钉的扭矩，会影响传感器的灵敏度，所以在固 定时应按照规定紧固； （2）本实验使用的传感器也有一定的横向灵敏度，故在校准时应将校准仪的横向刚度考 虑进去； （3）选用传感器时，要根据实际情况选取，在质量允许的情况下尽可能选质量大一点的 传感器，这样可以提高其灵敏度， （4） 要严格保证传感器接线头的清洁， 接线头处应避免导线缠绕， 尽量使线成直线状态， 这样有助于提高其信噪比，减少对实验数据的影响。
4、实验内容
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B&K4294 加速度校准仪为标准振动发生器，在传感器质量不超过限制时其加速度幅值为 a=10m/s2，频率为 f=159.2Hz。该振动发声器还可用于速度传感器和位移传感器的校准其幅值 分别为 V=10mm/s、s=10um。其换算关系为：
5、实验数据及处理
（1）数据记录 型号： CA-YD-193 出厂编号： 96363
工作温度：-40℃——120℃ 最大横向灵敏度比：<5% 出厂灵敏度 X：9.85mv（m/s²） Y：10.02 mv/（m/s²） Z：9.67 mv/（m/s²） 实验灵敏度 Z：9.55 mv/（m/s²）
最大允许加速度：5000m/s²
增益值：
1.013
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（数据分析与处理
eS
S 0 S测 S0
100%
9.67 9.55 100% 1.24% 9.67
偏差与出厂偏差为 1.24%，还能继续使用，但每次使用传感器时，都应对其灵敏度进行 校准，其灵敏度应设置为校准值。否者将严重影响实验结果的真实性。 加速度传感器使用时间久了，灵敏度就会降低并且不能回到原来的使用灵敏度，故在使 用过程中应尽量减少对其破坏使用，增加保护措施来延长其使用寿命。
F ma q DF DK 即：q Dma
式中： m 为惯性质量快质量； a 为加速度； F 为惯性力； D 为压电常数； K 压电片的刚度； 为压电片的变形量。
3、实验仪器
（1）B&K4294 加速度传感器校准仪； （2）BK4384 压电型加速度传感器； （3）CA-YD-189 型 ICP 传感器； （4）BK2626 电荷放大器； （5）PULSE 数据采集仪； （6）模拟式万用表； （7）数据显示仪器（电脑） 。